過電圧保護回路
【課題】本発明は簡易な構成で、過電圧時に負荷回路の破壊を確実に防止する。
【解決手段】本発明は、テレビジョン受像機１００に過電圧が印加された場合、ツェナーダイオード１１１へ逆方向電流が流れ、ＦＥＴ１１３のゲートＧ１に電圧が印加されると、当該ＦＥＴ１１３のドレインＤ１からソースＳ１へドレイン−ソース間電流が流れることになり、その結果、直流電源２、ヒューズ３、ＤＣ−ＤＣコンバータ４及びＦＥＴ１１３により短絡経路が形成され、ヒューズ３にその定格電流よりも大きな電流が流れ、ＦＥＴ１１３が破壊されることなくヒューズ３が破壊されることにより、信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３へ過電圧を印加させずに済み、当該信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３の破壊を確実に防止することができる。
【解決手段】本発明は、テレビジョン受像機１００に過電圧が印加された場合、ツェナーダイオード１１１へ逆方向電流が流れ、ＦＥＴ１１３のゲートＧ１に電圧が印加されると、当該ＦＥＴ１１３のドレインＤ１からソースＳ１へドレイン−ソース間電流が流れることになり、その結果、直流電源２、ヒューズ３、ＤＣ−ＤＣコンバータ４及びＦＥＴ１１３により短絡経路が形成され、ヒューズ３にその定格電流よりも大きな電流が流れ、ＦＥＴ１１３が破壊されることなくヒューズ３が破壊されることにより、信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３へ過電圧を印加させずに済み、当該信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３の破壊を確実に防止することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過電圧保護回路に関し、過電圧時に、例えばテレビジョン受信機における負荷回路の破壊を防止する場合に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、直流電圧回路においては、直流電圧回路における負荷回路の破壊を防止するため、当該直流電圧回路に過電圧保護回路が設けられたものがある。
【０００３】
例えば図１に示すように、直流電源回路１では、直流電源２、ヒューズ３、ＤＣ−ＤＣ（Direct Current − Direct Current）コンバータ４が直列接続され、第１負荷回路５、第２負荷回路６、第３負荷回路７及びツェナーダイオード８がＤＣ−ＤＣコンバータ４の出力側に並列接続されており、ヒューズ３及びツェナーダイオード８により過電圧保護回路９が構成される。なお直流電源２の負極は、接地されている。
【０００４】
またＤＣ−ＤＣコンバータ４は、第１負荷回路５、第２負荷回路６及び第３負荷回路７をそれぞれ介して接地されている。さらにＤＣ−ＤＣコンバータ４と、第１負荷回路５、第２負荷回路６及び第３負荷回路７との接続点は、ツェナーダイオード８のカソードに接続され、当該ツェナーダイオード８を介して接地されている。
【０００５】
直流電源回路１は、直流電源２から供給される電源電圧をＤＣ−ＤＣコンバータ４によって所定レベルに降圧した後、当該降圧した電圧Ｖ１を第１負荷回路５、第２負荷回路６及び第３負荷回路７へ供給することにより、当該第１負荷回路５、第２負荷回路６及び第３負荷回路７を動作させるようになされている。
【０００６】
ここで直流電源回路１では、例えばＤＣ−ＤＣコンバータ４の故障により当該ＤＣ−ＤＣコンバータ４が短絡した場合、直流電源２から供給される電源電圧がＤＣ−ＤＣコンバータ４とツェナーダイオード８との接続点に供給される。すなわち直流電源回路１では、ＤＣ−ＤＣコンバータ４とツェナーダイオード８との間に過電圧が印加された状態となる。
【０００７】
ツェナーダイオード８は、そのツェナー電圧より大きな過電圧がＤＣ−ＤＣコンバータ４とツェナーダイオード８との接続点に印加された場合、当該ツェナーダイオード８に逆方向電流が流れる。
【０００８】
このとき直流電源回路１では、直流電源２、ヒューズ３、ＤＣ−ＤＣコンバータ４及びツェナーダイオード８により短絡経路が形成される。そのときヒューズ３は、当該ヒューズ３の定格電流より大きな電流が流れることによって破壊される。
【０００９】
従って過電圧保護回路９は、過電圧時にヒューズ３が破壊されることにより、第１負荷回路５、第２負荷回路６及び第３負荷回路７へ過電圧を印加させなることがなく、当該第１負荷回路５、第２負荷回路６及び第３負荷回路７の破壊を防止することができる。
【００１０】
一方、過電圧保護回路のなかには、直流電源とＤＣ−ＤＣコンバータとの間にトランジスタが設けられ、ＤＣ−ＤＣコンバータの入力側又は出力側に過電圧が印加されると、当該トランジスタをオフすることによって、過電圧が負荷回路へ供給されないようにするものがある（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
例えば図１との対応部分に同一符号を付した図２に示すように、直流電源回路１０は、直流電源２、ＰＮＰトランジスタ１１及びＤＣ−ＤＣコンバータ４が直列接続され、第１負荷回路５、第２負荷回路６及び第３負荷回路７がＤＣ−ＤＣコンバータ４の出力側に並列接続されている。なお、直流電源２の負極は、接地されている。またＤＣ−ＤＣコンバータ４は、第１負荷回路５、第２負荷回路６及び第３負荷回路７を介して接地されている。
【００１２】
直流電源回路１０は、直流電源２からＰＮＰトランジスタ１１を介して供給された電源電圧をＤＣ−ＤＣコンバータ４によって所定レベルに降圧した後、当該降圧した電圧Ｖ１を第１負荷回路５、第２負荷回路６及び第３負荷回路７へ供給することにより、当該第１負荷回路５、第２負荷回路６及び第３負荷回路７を動作させるようになされている。
【００１３】
ところで過電圧保護回路２０は、ＰＮＰトランジスタ１１、抵抗１２、１３、ダイオード１４、ヒューズ１５、ＮＰＮトランジスタ１６、ツェナーダイオード１７、ダイオード１８及び抵抗１９により構成される。
【００１４】
実際上、直流電源回路１０では、直流電源２とＰＮＰトランジスタ１１のエミッタＥ１とが接続され、当該直流電源２とＰＮＰトランジスタ１１のエミッタＥ１との接続点とＰＮＰトランジスタ１１のベースＢ１とが抵抗１２を介して接続され、ＤＣ−ＤＣコンバータ４とＰＮＰトランジスタ１１のコレクタＣ１とが接続されている。
【００１５】
またＰＮＰトランジスタ１１は、ベース電流を調節するための抵抗１３、電流の逆流を防止するためのダイオード１４及びヒューズ１５を介してベースＢ１が接地されている。なおダイオード１４は、そのアノードが抵抗１３に接続され、カソードがヒューズ１５と接続されている。
【００１６】
ＰＮＰトランジスタ１１では、直流電源２から供給された電源電圧がエミッタＥ１に印加すると同時に、抵抗１２を介してベースＢ１に印加するため、エミッタＥ１とベースＢ１との間で電圧差が生じてエミッタＥ１からベースＢ１へ電流が流れ、その結果、エミッタＥ１からコレクタＣ１へ電流が流れる。
【００１７】
またＮＰＮトランジスタ１６は、ＰＮＰトランジスタ１１のコレクタＣ１とＤＣ−ＤＣコンバータ４との接続点にコレクタＣ２が接続され、ＤＣ−ＤＣコンバータ４と、第１負荷回路５、第２負荷回路６及び第３負荷回路７との接続点にツェナーダイオード１７を介してベースＢ２が接続され、逆流を防止するためのダイオード１８及びヒューズ１５を介してエミッタＥ２が接地されている。なおＮＰＮトランジスタ１６のベースＢ２とエミッタＥ２は、抵抗１９を介して接続されている。
【００１８】
ツェナーダイオード１７は、ＤＣ−ＤＣコンバータ４と、第１負荷回路５、第２負荷回路６及び第３負荷回路７との接続点にカソードが接続され、ＮＰＮトランジスタ１６のベースＢ２にアノードが接続されている。
【００１９】
ここで直流電源回路１０では、ＤＣ−ＤＣコンバータ４と、第１負荷回路５、第２負荷回路６及び第３負荷回路７との接続点にツェナーダイオード１７のツェナー電圧より大きな過電圧が印加した場合、ツェナーダイオード１７に逆方向電流が流れる。
【００２０】
これによりＮＰＮトランジスタ１６は、過電圧がツェナーダイオード１７を介してベースＢ２に印加すると同時に、当該ベースＢ２に印加した電圧が抵抗１９を介してエミッタＥ２に印加するため、ベースＢ２とエミッタＥ２との間で電圧差が生じてベースＢ２からエミッタＥ２へ電流が流れ、その結果、コレクタＣ２からエミッタＥ２へ電流が流れる。
【００２１】
このとき直流電源回路１０では、直流電源２、ＰＮＰトランジスタ１１、ＮＰＮトランジスタ１６、ダイオード１８及びヒューズ１５により短絡経路が形成される。そのときヒューズ１５には、当該ヒューズ１５の定格電流より大きな電流が流れることによって破壊される。
【００２２】
従ってＰＮＰトランジスタ１１は、ヒューズ１５が破壊されたことにより、ベース電流が流れないためオフになる。これにより過電圧保護回路２０は、第１負荷回路５、第２負荷回路６及び第３負荷回路７に対して過電圧を印加させることがなく、当該第１負荷回路５、第２負荷回路６及び第３負荷回路７の破壊を防止することができる。
【特許文献１】特開2000-201429公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
ところで上述した直流電源回路１（図１）では、過電圧時、直流電源２、ヒューズ３、ＤＣ−ＤＣコンバータ４及びツェナーダイオード８により短絡経路を形成することによって、当該短絡経路に大きな電流が流れ、ヒューズ３と共にツェナーダイオード８が破壊される場合がある。このとき過電圧保護回路９は、ツェナーダイオード８へ与えられる破壊電流にばらつきがあるため、ヒューズ３が破壊される前にツェナーダイオード８が破壊されてしまうことがある。
【００２４】
このとき、過電圧保護回路９では、ツェナーダイオード８が破壊されたとしてもヒューズ３が破壊されていないため、第１負荷回路５、第２負荷回路６及び第３負荷回路７に対して過電圧を印加させることになり、第１負荷回路５、第２負荷回路６及び第３負荷回路７の破壊を防止できないという問題があった。
【００２５】
また直流電源回路１０（図２）においては、直流電源２とＤＣ−ＤＣコンバータ４との間に設けられた過電圧保護回路２０のＰＮＰトランジスタ１１を過電圧時にオフするため、直流電源２とＤＣ−ＤＣコンバータ４との間にヒューズ３を設ける構成と比して多くの部品を設けなくてはならず、そのため構成が煩雑になってしまうという問題があった。
【００２６】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、簡易な構成で過電圧時に負荷回路の破壊を確実に防止し得る過電圧保護回路を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
かかる課題を解決するため本発明の過電圧保護回路においては、直流電源と直流電圧変換器との間に直列接続されたヒューズと、直流電圧変換器と負荷回路との接続点にカソードが接続され、直流電圧変換器と所定の負荷回路との接続点に印加した電圧が所定のツェナー電圧より大きな過電圧時、逆方向電流が流れるツェナーダイオードと、一方がツェナーダイオードのアノードと接続され、他方が接地された抵抗と、ツェナーダイオードのアノードと抵抗との接続点にゲートが接続され、直流電圧変換器と負荷回路との接続点にドレインが接続され、ソースが接地され、過電圧時にゲートに電圧が印加されると、ヒューズの定格電流よりも大きなドレイン−ソース間電流を流すようにした電界効果トランジスタとを設けるようにした。
【００２８】
これにより、過電圧時にツェナーダイオードへ逆方向電流が流れると、電界効果トランジスタのゲートにゲート電圧が印加し、電界効果トランジスタのドレインからソースにドレイン−ソース間電流が流れるようになり、その結果、直流電源、ヒューズ及び電界効果トランジスタ等により短絡経路が形成されて、当該短絡経路にヒューズの定格電流よりも大きな電流が流れ、電界効果トランジスタが破壊されることなくヒューズだけを確実に破壊することができるので、負荷回路に過電圧を印加させずに済み、負荷回路の破壊を防止することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、過電圧時にツェナーダイオードへ逆方向電流が流れると、電界効果トランジスタのゲートにゲート電圧が印加し、電界効果トランジスタのドレインからソースにドレイン−ソース間電流が流れるようになり、その結果、直流電源、ヒューズ及び電界効果トランジスタ等により短絡経路が形成されて、当該短絡経路にヒューズの定格電流よりも大きな電流が流れ、電界効果トランジスタが破壊されることなくヒューズだけを確実に破壊することができるので、負荷回路に過電圧を印加させずに済み、負荷回路の破壊を防止することができ、かくして簡易な構成で過電圧時に負荷回路の破壊を確実に防止し得る過電圧保護回路を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に、図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００３１】
（１）第１の実施の形態におけるテレビジョン受像機フロントエンド部の構成
（１−１）テレビジョン受像機フロントエンド部の回路構成
図１との対応部分に同一符号を付した図３に示すように、１００は全体としてテレビジョン受像機フロントエンド部を示すが、その全てではなく、当該テレビジョン受像機フロントエンド部１００に過電圧が印加された時、当該テレビジョン受像機フロントエンド部１００の構成部品の破壊を防止するための構成部分について主に説明する。
【００３２】
テレビジョン受像機フロントエンド部１００は、直流電源２、ヒューズ３及びＤＣ−ＤＣコンバータ４が直列に接続され、信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３がＤＣ−ＤＣコンバータ４の出力側に並列接続されている。なお直流電源２の負極は、接地されている。
【００３３】
またＤＣ−ＤＣコンバータ４は、信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３を介して接地されている。
【００３４】
テレビジョン受像機フロントエンド部１００は、直流電源２から供給された電源電圧をＤＣ−ＤＣコンバータ４によって所定レベルに降圧した後、当該降圧した電圧Ｖ１を、信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３へ供給することにより、当該信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３を動作させるようになされている。
【００３５】
信号処理ＩＣ１０１は、放送局から放送されたデジタル又はアナログテレビジョン放送信号がチューナ（図示せず）を介して供給されると、当該テレビジョン放送信号に対して所定の処理を行い、その結果得られる映像データを映像処理ＩＣ１０２へ送出し、音声データを音声処理ＩＣ１０３へ送出する。
【００３６】
また信号処理ＩＣ１０１は、例えばインターネットを介して受信部（図示せず）により受信した映像コンテンツ及び音声コンテンツや、ハードディスクドライブ（図示せず）等に記憶された映像コンテンツ及び音声コンテンツが供給されると、当該映像コンテンツ及び音声コンテンツに対して所定の処理を行い、その結果得られる映像データを映像処理ＩＣ１０２へ送出し、音声データを音声処理ＩＣ１０３へ送出する。
【００３７】
映像処理ＩＣ１０２は、信号処理ＩＣ１０１からから供給された映像データに対応する映像を生成し、その生成した映像をディスプレイ（図示せず）に表示する。また音声処理ＩＣ１０３は、信号処理ＩＣ１０１から供給された音声データに対応する音声を生成し、その生成した音声をスピーカ（図示せず）を介して出力する。
【００３８】
ところで過電圧保護回路１１０は、ヒューズ３、ツェナーダイオード１１１、抵抗１１２及び電界効果トランジスタ（以下、これをＦＥＴ（Field Effect Transistor）と呼ぶ。）１１３により構成される。
【００３９】
実際上、ツェナーダイオード１１１は、ＤＣ−ＤＣコンバータ４と、信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３との接続点にカソードが接続され、アノードが抵抗１１２を介して接地されている。
【００４０】
ＦＥＴ１１３は、ＤＣ−ＤＣコンバータ４と、信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３との接続点にドレインＤ１が接続され、ツェナーダイオード１１１のアノードと抵抗１１２との接続点にゲートＧ１が接続され、ソースＳ１が接地されている。
【００４１】
ところでツェナーダイオード１１１は、そのツェナー電圧より大きな過電圧がＤＣ−ＤＣコンバータ４とツェナーダイオード１１１との接続点に印加された場合、当該ツェナーダイオード１１１に逆方向電流が流れる。
【００４２】
そのためツェナーダイオード１１１と抵抗１１２との接続点、及びＦＥＴ１１３のゲートＧ１には、過電圧からツェナー電圧分だけ降圧した電圧が印加されることになる。このとき抵抗１１２は、所定の抵抗値に設定されており、ツェナーダイオード１１１へ流れる逆方向電流を制限することにより、ツェナーダイオード１１１の破壊を防ぐことができる。
【００４３】
ＦＥＴ１１３は、ゲートＧ１に電圧が印加されると、ドレインＤ１からソースＳ１へドレイン−ソース間電流が流れる。なおＦＥＴ１１３は、ヒューズ３の定格電流より大きいドレイン−ソース間電流が流れるように設定されている。
【００４４】
これによりテレビジョン受像機フロントエンド部１００では、過電圧が印加されたとき、直流電源２、ヒューズ３、ＤＣ−ＤＣコンバータ４及びＦＥＴ１１３により短絡経路が形成され、その短絡経路にヒューズ３の定格電流より大きな電流が流れることになるため、ヒューズ３が破壊される。
【００４５】
従って過電圧保護回路１１０は、過電圧時にＦＥＴ１１３が破壊されることなくヒューズ３が破壊されることにより、信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３へ過電圧を印加されることがなく、当該信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３の破壊を防止することができる。
【００４６】
（１−２）動作及び効果
以上の構成において、過電圧保護回路１１０は、何らかの原因によりＤＣ−ＤＣコンバータ４と、信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３との接続点にツェナーダイオード１１１のツェナー電圧より大きい過電圧が印加されると、当該ツェナーダイオード１１１へ逆方向電流が流れ、ＦＥＴ１１３のゲートＧ１に過電圧からツェナー電圧分だけ降圧した電圧が印加される。
【００４７】
過電圧保護回路１１０では、ＦＥＴ１１３のゲートＧ１に電圧が印加されると、当該ＦＥＴ１１３のドレインＤ１からソースＳ１へドレイン−ソース間電流が流れることになり、その結果、直流電源２、ヒューズ３、ＤＣ−ＤＣコンバータ４及びＦＥＴ１１３により短絡経路が形成され、ヒューズ３にその定格電流よりも大きな電流が流れ、当該ヒューズ３が破壊される。
【００４８】
従って過電圧保護回路１１０は、過電圧時にＦＥＴ１１３が破壊されることなくヒューズ３が破壊されることにより、信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３へ過電圧を印加させずに済み、当該信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３の破壊を確実に防止することができる。
【００４９】
また過電圧保護回路１１０は、ツェナーダイオード１１１のアノードに抵抗１１２が接続されているため、過電圧時、ツェナーダイオード１１１へ流れる電流を制限でき、ツェナーダイオード１１１が破壊されることなく、ヒューズ３だけを確実に破壊することができる。
【００５０】
さらに過電圧保護回路１１０は、過電圧時にＦＥＴ１１３が破壊されることなくヒューズ３を確実に破壊して信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３の破壊を防止する構成として、ヒューズ３、ツェナーダイオード１１１、抵抗１１２及びＦＥＴ１１３を設けるだけでよく、直流電源回路１０（図２）のように直流電源２とＤＣ−ＤＣコンバータ４との間にＰＮＰトランジスタ１１を設ける構成と比して部品点数を少なくすることができ、かつ構成を簡素化することができる。
【００５１】
また過電圧保護回路１１０は、直流電源２とＤＣ−ＤＣコンバータ４との間にヒューズ３が接続されているため、当該ヒューズ３が過電圧時に破壊されるだけでなく、過電流時にもヒューズ３が破壊されるため、１つのヒューズ３を設けるだけで過電圧及び過電流から信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３を保護することができ、かつ信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３を過電流から保護するためのヒューズを設けなくてもよい分、部品点数を少なくすることができる。
【００５２】
以上の構成によれば、テレビジョン受像機フロントエンド部１００の過電圧保護回路１１０は、当該テレビジョン受像機フロントエンド部１００に過電圧が印加された場合、ＦＥＴ１１３が破壊されることなくヒューズ３だけを確実に破壊するようにしたことにより、簡易な構成で、信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３の破壊を確実に防止することができる。
【００５３】
（２）第２の実施の形態におけるテレビジョン受像機フロントエンド部の構成
（２−１）テレビジョン受像機フロントエンド部の回路構成
図３との対応部分に同一符号を付した図４に示すように、２００は全体としてテレビジョン受像機フロントエンド部を示し、過電圧保護回路２１０を有する構成となっており、第１の実施の形態におけるテレビジョン受像機フロントエンド部１００のＦＥＴ１１３とはＦＥＴ２１１が異なる位置に配置されている。
【００５４】
テレビジョン受像機フロントエンド部２００は、第１の実施の形態におけるテレビジョン受像機フロントエンド部１００と同様に、直流電源２、ヒューズ３及びＤＣ−ＤＣコンバータ４が直列に接続され、信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３がＤＣ−ＤＣコンバータ４の出力側に並列接続されている。
【００５５】
また過電圧保護回路２１０は、ヒューズ３、ツェナーダイオード１１１、抵抗１１２及びＦＥＴ２１１により構成される。
【００５６】
実際上、ツェナーダイオード１１１は、ＤＣ−ＤＣコンバータ４と、信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３との接続点にカソードが接続され、抵抗１１２を介してアノードが接地されている。
【００５７】
ＦＥＴ２１１は、ヒューズ３とＤＣ−ＤＣコンバータ４の入力側との接続点にドレインＤ２が接続され、ツェナーダイオード１１１のアノードと抵抗１１２との接続点にゲートＧ２が接続され、ソースＳ２が接地されている。
【００５８】
テレビジョン受像機フロントエンド部２００では、ＤＣ−ＤＣコンバータ４の出力側に過電圧が印加された場合、ツェナーダイオード１１１へ逆方向電流が流れ、ツェナーダイオード１１１と抵抗１１２との接続点、及びＦＥＴ２１１のゲートＧ２に過電圧からツェナー電圧分だけ降圧した電圧が印加されることになる。
【００５９】
ＦＥＴ２１１は、ゲートＧ２に電圧が印加されると、ドレインＤ２からソースＳ２へドレイン−ソース間電流が流れる。なおＦＥＴ２１１は、ヒューズ３の定格電流より大きいドレイン−ソース間電流が流れるように設定されている。
【００６０】
これによりテレビジョン受像機フロントエンド部２００では、過電圧が印加されたとき、直流電源２、ヒューズ３及びＦＥＴ２１１により短絡経路が形成され、その短絡経路にヒューズ３の定格電流より大きな電流が流れることになるため、ヒューズ３が破壊される。
【００６１】
従って過電圧保護回路２１０は、過電圧時にＦＥＴ２１１が破壊されることなくヒューズ３が破壊されたことにより、信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３へ過電圧を印加されることがなく、当該信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３の破壊を確実に防止することができる。
【００６２】
（２−２）動作及び効果
以上の構成において、テレビジョン受像機フロントエンド部２００の過電圧保護回路２１０は、何らかの原因によりＤＣ−ＤＣコンバータ４と、信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３との接続点にツェナーダイオード１１１のツェナー電圧より大きい過電圧が印加されると、当該ツェナーダイオード１１１へ逆方向電流が流れ、ＦＥＴ２１１のゲートＧ２に過電圧からツェナー電圧分だけ降圧した電圧が印加される。
【００６３】
過電圧保護回路２１０では、ＦＥＴ２１１のゲートＧ２に電圧が印加されると、当該ＦＥＴ２１１のドレインＤ２からソースＳ２へドレイン−ソース間電流が流れることになり、その結果、直流電源２、ヒューズ３及びＦＥＴ２１１により短絡経路が形成され、ヒューズ３にその定格電流よりも大きな電流が流れ、当該ヒューズ３が破壊される。
【００６４】
従って過電圧保護回路２１０は、過電圧時にＦＥＴ２１１が破壊されることなくヒューズ３が破壊されることにより、信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３へ過電圧を印加させずに済み、当該信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３の破壊を確実に防止することができる。
【００６５】
また過電圧保護回路２１０は、ツェナーダイオード１１１のカソードに抵抗１１２が接続されているため、過電圧時、ツェナーダイオード１１１へ流れる電流を制限でき、ツェナーダイオード１１１が破壊されることなく、ヒューズ３だけを確実に破壊することができる。
【００６６】
さらに過電圧保護回路２１０は、過電圧時にヒューズ３を確実に破壊して信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３を保護する構成として、ヒューズ３、ツェナーダイオード１１１、抵抗１１２及びＦＥＴ２１１を設けるだけでよく、直流電源回路１０（図２）のように直流電源２とＤＣ−ＤＣコンバータ４との間にＰＮＰトランジスタ１１を設ける構成と比して部品点数を少なくすることができ、かつ構成を簡素化することができる。
【００６７】
また過電圧保護回路２１０は、直流電源２とＤＣ−ＤＣコンバータ４との間にヒューズ３が接続されているため、当該ヒューズ３が過電圧時に破壊されるだけでなく、過電流時にもヒューズ３が破壊されるため、１つのヒューズ３を設けるだけで過電圧及び過電流から信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３を保護することができ、かつ信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３を過電流から保護するためのヒューズを設けなくてもよい分、部品点数を少なくすることができる。
【００６８】
ところでテレビジョン受像機フロントエンド部２００では、過電圧が印加されたとき、直流電源２、ヒューズ３及びＦＥＴ２１１により短絡経路が形成されるため、テレビジョン受像機フロントエンド部１００（図３）に過電圧が印加されたときと比して、短絡経路を形成する構成としてＤＣ−ＤＣコンバータ４が含まれないため、短絡経路を流れる電流によってＤＣ−ＤＣコンバータ４が破壊されることを完全に回避することができる。
【００６９】
以上の構成によれば、テレビジョン受像機フロントエンド部２００の過電圧保護回路２１０は、当該テレビジョン受像機フロントエンド部２００に過電圧が印加された場合、ＦＥＴ２１１が破壊されることなくヒューズ３だけを確実に破壊するようにしたことにより、簡易な構成で、信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３の破壊を確実に防止することができる。
【００７０】
（３）第３の実施の形態
図４との対応部分に同一符号を付した図５に示すように、３００は全体としてテレビジョン受像機フロントエンド部を示し、ＤＣ−ＤＣコンバータ４、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０１及び第３ＤＣ−ＤＣコンバータ３０２がヒューズ３を介して直流電源２に対して並列接続され、当該ＤＣ−ＤＣコンバータ４、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０１及び第３ＤＣ−ＤＣコンバータ３０２に対してそれぞれ過電圧保護回路２１０、第２過電圧保護回路３１０及び第３過電圧保護回路３２０が設けられている。
【００７１】
この場合、テレビジョン受像機フロントエンド部３００では、直流電源２、ヒューズ３及び第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０１が直列に接続され、信号処理ＩＣ３０３及びメモリＩＣ３１３が第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０１の出力側に並列接続されている。
【００７２】
またテレビジョン受像機フロントエンド部３００では、直流電源２、ヒューズ３及び第３ＤＣ−ＤＣコンバータ３０２が直列に接続され、信号処理ＩＣ３０３及び外部メモリ用入力電源回路３２３が第３ＤＣ−ＤＣコンバータ３０２の出力側に並列接続されている。
【００７３】
テレビジョン受像機フロントエンド部３００は、直流電源２から供給された電源電圧を第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０１によって所定レベルに降圧した後、当該降圧した電圧Ｖ２を信号処理ＩＣ３０３及びメモリＩＣ３１３へ供給することにより、当該メモリＩＣ３１３が動作するようになされている。
【００７４】
またテレビジョン受像機フロントエンド部３００は、直流電源２から供給された電源電圧を第３ＤＣ−ＤＣコンバータ３０２によって所定レベルに降圧した後、当該降圧した電圧Ｖ３を信号処理ＩＣ３０３及び外部メモリ用入力電源回路３２３へ供給することにより、当該外部メモリ用入力電源回路３２３が動作するようになされている。
【００７５】
ここで信号処理ＩＣ３０３は、ＤＣ−ＤＣコンバータ４から電圧Ｖ１、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０１から電圧Ｖ２、及び第３ＤＣ−ＤＣコンバータ３０２から電圧Ｖ３が供給されることにより動作するようになされている。
【００７６】
因みにメモリＩＣ３１３は、例えば信号処理ＩＣ３０３から供給された映像データ及び音声データを一時的に記憶する。また外部メモリ用入力電源回路３２３は、図示しないメモリカード装着部にメモリカードが装着された場合、当該メモリカードに電圧Ｖ３を供給する。
【００７７】
ところで第２過電圧保護回路３１０は、ヒューズ３、ツェナーダイオード３１１、抵抗３１２及びＦＥＴ２１１により構成される。また第３過電圧保護回路３２０は、ヒューズ３、ツェナーダイオード３２１、抵抗３２２及びＦＥＴ２１１により構成される。
【００７８】
実際上、ツェナーダイオード３１１は、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０１と、信号処理ＩＣ３０３及びメモリＩＣ３１３との接続点にカソードが接続され、抵抗３１２を介してアノードが接地されている。またツェナーダイオード３２１は、第３ＤＣ−ＤＣコンバータ３０２と、信号処理ＩＣ３０３及び外部メモリ用入力電源回路３２３との接続点にカソードが接続され、抵抗３２２を介してアノードが接地されている。
【００７９】
テレビジョン受像機フロントエンド部３００では、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０１の出力側に過電圧が印加した場合、ツェナーダイオード３１１に逆方向電流が流れ、ツェナーダイオード３１１と抵抗３１２との接続点、及びＦＥＴ２１１のゲートＧ２に過電圧からツェナー電圧分だけ降圧した電圧が印加する。
【００８０】
ＦＥＴ２１１は、ゲートＧ２に電圧が印加することにより、ドレインＤ２からソースＳ２へドレイン−ソース間電流が流れる。なおＦＥＴ２１１は、ヒューズ３の定格電流より大きいドレイン−ソース間電流が流れるように設定されている。
【００８１】
これによりテレビジョン受像機フロントエンド部３００では、直流電源２、ヒューズ３及びＦＥＴ２１１により短絡経路が形成され、その短絡経路にヒューズ３の定格電流より大きな電流が流れることになるため、ヒューズ３が破壊される。
【００８２】
従って第２過電圧保護回路３１０は、過電圧時にヒューズ３が破壊されることにより、信号処理ＩＣ３０３及びメモリＩＣ３１３へ過電圧を印加させないため、当該信号処理ＩＣ３０３及びメモリＩＣ３１３の破壊を防止することができる。
【００８３】
またテレビジョン受像機フロントエンド部３００では、第３ＤＣ−ＤＣコンバータ３０２の出力側に過電圧が印加した場合、ツェナーダイオード３２１に逆方向電流が流れ、ツェナーダイオード３２１と抵抗３２２との接続点、及びＦＥＴ２１１のゲートＧ２に過電圧からツェナー電圧分だけ降圧した電圧が印加する。
【００８４】
このとき第３過電圧保護回路３２０では、ＦＥＴ２１１のゲートＧ２に電圧が印加すると、当該ＦＥＴ２１１のドレインＤ２からソースＳ２へヒューズ３の定格電流より大きいドレイン−ソース間電流が流れ、その結果、直流電源２、ヒューズ３及びＦＥＴ２１１により短絡経路が形成され、その短絡経路にヒューズ３の定格電流より大きな電流が流れることになるため、ヒューズ３が破壊される。
【００８５】
従って第３過電圧保護回路３２０は、過電圧時にヒューズ３が破壊されることにより、信号処理ＩＣ３０３及び外部メモリ入力電源回路３２３へ過電圧を印加させないため、当該信号処理ＩＣ３０３及び外部メモリ入力電源回路３２３の破壊を防止することができる。
【００８６】
このようにテレビジョン受像機フロントエンド部３００では、ＤＣ−ＤＣコンバータ４、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０１及び第３ＤＣ−ＤＣコンバータ３０２が直流電源２に対して並列接続されている場合、１つのヒューズ３及び１つのＦＥＴ２１１を用いることにより、過電圧保護回路２１０、第２過電圧保護回路３１０及び第３過電圧保護回路３２０を構成することができる。そのため、過電圧保護回路２１０、第２過電圧保護回路３１０及び第３過電圧保護回路３２０は、１つのＦＥＴ２１１を設けるだけでよく、過電圧保護回路２１０、第２過電圧保護回路３１０及び第３過電圧保護回路３２０に対してそれぞれＦＥＴ２１１を設けなくてもよい分、部品点数を減らすことができるので、小型化が可能となり、かつ簡易な構成にすることができる。
【００８７】
（４）他の実施の形態
なお上述した第３の実施の形態においては、過電圧保護回路２１０、第２過電圧保護回路３１０及び第３過電圧保護回路３２０をヒューズ３を介して直流電源２に並列接続するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、過電圧保護回路２１０、第２過電圧保護回路３１０及び第３過電圧保護回路３２０を任意に組み合わせてヒューズ３を介して直流電源２に並列接続するようにしても良いし、また複数の過電圧保護回路をヒューズ３を介して直流電源２に並列接続するようにしても良い。
【００８８】
この場合、例えば図４及び図５との対応部分に同一符号を付した図６に示すように、テレビジョン受像機フロントエンド部４００は、ＤＣ−ＤＣコンバータ４及び第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０１がヒューズ３を介して直流電源２に対して並列接続され、当該ＤＣ−ＤＣコンバータ４及び第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０１に対してそれぞれ過電圧保護回路２１０及び第２過電圧保護回路３１０が設けられている。
【００８９】
このようにテレビジョン受像機フロントエンド部４００では、ＤＣ−ＤＣコンバータ４及び第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０１が直流電源２に対して並列接続されている場合、１つのヒューズ３及び１つのＦＥＴ２１１を用いることにより、過電圧保護回路２１０及び第２過電圧保護回路３１０を構成することができ、第３の実施の形態におけるテレビジョン受像機フロントエンド部３００と同様に、部品点数を減らすことができるので、小型化が可能となり、かつ簡易な構成にすることができる。
【００９０】
また上述した実施の形態においては、直流電圧変換器としてＤＣ−ＤＣコンバータ４、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０１及び第３ＤＣ−ＤＣコンバータ３０２等を設けるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばシリーズレギュレータ等を設けるようにしても良い。
【００９１】
さらに上述した実施の形態においては、負荷回路として信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２、音声処理ＩＣ１０３、メモリＩＣ３１３及び外部メモリ用入力電源回路３２３等を設けるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば、イーサネット（登録商標）ドライバ、ＨＤＭＩ（High Definition Multimedia Interface）ドライバ等を設けるようにしても良い。
【００９２】
さらに上述した実施の形態においては、負荷回路として例えば信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３をＤＣ−ＤＣコンバータ４に対して並列接続するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、負荷回路として例えば信号処理回路ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３のいずれか１つをＤＣ−ＤＣコンバータ４に接続するようにしても良く、また任意の数の負荷回路をＤＣ−ＤＣコンバータ４に対して並列接続するようにしても良い。
【００９３】
さらに上述した実施の形態においては、ヒューズとしてヒューズ３、ツェナーダイオードとしてツェナーダイオード１１１、抵抗として抵抗１１２、電界効果トランジスタとしてＦＥＴ１１３又はＦＥＴ２１１によって本発明の過電圧保護装置１１０又は過電圧保護回路２１０を構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、その他種々の構成でなるヒューズ、ツェナーダイオード、抵抗、ＦＥＴによって過電圧保護回路を構成するようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明の過電圧保護回路は、例えばテレビジョン受像機フロントエンド部以外にも、パーソナルコンピュータ、カーオーディオ、ビデオレコーダ等のその他種々に実装された過電圧保護回路に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】従来の直流電源回路構成（１）を示す略線図である。
【図２】従来の直流電源回路構成（２）を示す略線図である。
【図３】第１の実施の形態におけるテレビジョン受像機フロントエンド部の回路構成を示す略線図である。
【図４】第２の実施の形態におけるテレビジョン受像機フロントエンド部の回路構成を示す略線図である。
【図５】第３の実施の形態におけるテレビジョン受像機フロントエンド部の回路構成を示す略線図である。
【図６】他の実施の形態におけるテレビジョン受像機フロントエンド部の回路構成を示す略線図である。
【符号の説明】
【００９６】
１、１０……直流電源回路、２……直流電源、３、１５……ヒューズ、４……ＤＣ−ＤＣコンバータ、５……第１負荷回路、６……第２負荷回路、７……第３負荷回路、８、１７，１１１、３１１、３２１……ツェナーダイオード、９、２０、１１０、２１０……過電圧保護回路、１１……ＰＮＰトランジスタ、１２、１３、１９、１１２、３１２、３２２……抵抗、１４、１８……ダイオード、１６……ＮＰＮトランジスタ、１００、２００、３００、４００……テレビジョン受像機フロントエンド部、１０１、３０３……信号処理ＩＣ、１０２……映像処理ＩＣ、１０３……音声処理ＩＣ、１１３、２１１……ＦＥＴ、３０１……第２ＤＣ−ＤＣコンバータ、３０２……第３ＤＣ−ＤＣコンバータ、３１０……第２過電圧保護回路、３１３……メモリＩＣ、３２０……第３過電圧保護回路、３２３……外部メモリ用入力電源回路。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過電圧保護回路に関し、過電圧時に、例えばテレビジョン受信機における負荷回路の破壊を防止する場合に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、直流電圧回路においては、直流電圧回路における負荷回路の破壊を防止するため、当該直流電圧回路に過電圧保護回路が設けられたものがある。
【０００３】
例えば図１に示すように、直流電源回路１では、直流電源２、ヒューズ３、ＤＣ−ＤＣ（Direct Current − Direct Current）コンバータ４が直列接続され、第１負荷回路５、第２負荷回路６、第３負荷回路７及びツェナーダイオード８がＤＣ−ＤＣコンバータ４の出力側に並列接続されており、ヒューズ３及びツェナーダイオード８により過電圧保護回路９が構成される。なお直流電源２の負極は、接地されている。
【０００４】
またＤＣ−ＤＣコンバータ４は、第１負荷回路５、第２負荷回路６及び第３負荷回路７をそれぞれ介して接地されている。さらにＤＣ−ＤＣコンバータ４と、第１負荷回路５、第２負荷回路６及び第３負荷回路７との接続点は、ツェナーダイオード８のカソードに接続され、当該ツェナーダイオード８を介して接地されている。
【０００５】
直流電源回路１は、直流電源２から供給される電源電圧をＤＣ−ＤＣコンバータ４によって所定レベルに降圧した後、当該降圧した電圧Ｖ１を第１負荷回路５、第２負荷回路６及び第３負荷回路７へ供給することにより、当該第１負荷回路５、第２負荷回路６及び第３負荷回路７を動作させるようになされている。
【０００６】
ここで直流電源回路１では、例えばＤＣ−ＤＣコンバータ４の故障により当該ＤＣ−ＤＣコンバータ４が短絡した場合、直流電源２から供給される電源電圧がＤＣ−ＤＣコンバータ４とツェナーダイオード８との接続点に供給される。すなわち直流電源回路１では、ＤＣ−ＤＣコンバータ４とツェナーダイオード８との間に過電圧が印加された状態となる。
【０００７】
ツェナーダイオード８は、そのツェナー電圧より大きな過電圧がＤＣ−ＤＣコンバータ４とツェナーダイオード８との接続点に印加された場合、当該ツェナーダイオード８に逆方向電流が流れる。
【０００８】
このとき直流電源回路１では、直流電源２、ヒューズ３、ＤＣ−ＤＣコンバータ４及びツェナーダイオード８により短絡経路が形成される。そのときヒューズ３は、当該ヒューズ３の定格電流より大きな電流が流れることによって破壊される。
【０００９】
従って過電圧保護回路９は、過電圧時にヒューズ３が破壊されることにより、第１負荷回路５、第２負荷回路６及び第３負荷回路７へ過電圧を印加させなることがなく、当該第１負荷回路５、第２負荷回路６及び第３負荷回路７の破壊を防止することができる。
【００１０】
一方、過電圧保護回路のなかには、直流電源とＤＣ−ＤＣコンバータとの間にトランジスタが設けられ、ＤＣ−ＤＣコンバータの入力側又は出力側に過電圧が印加されると、当該トランジスタをオフすることによって、過電圧が負荷回路へ供給されないようにするものがある（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
例えば図１との対応部分に同一符号を付した図２に示すように、直流電源回路１０は、直流電源２、ＰＮＰトランジスタ１１及びＤＣ−ＤＣコンバータ４が直列接続され、第１負荷回路５、第２負荷回路６及び第３負荷回路７がＤＣ−ＤＣコンバータ４の出力側に並列接続されている。なお、直流電源２の負極は、接地されている。またＤＣ−ＤＣコンバータ４は、第１負荷回路５、第２負荷回路６及び第３負荷回路７を介して接地されている。
【００１２】
直流電源回路１０は、直流電源２からＰＮＰトランジスタ１１を介して供給された電源電圧をＤＣ−ＤＣコンバータ４によって所定レベルに降圧した後、当該降圧した電圧Ｖ１を第１負荷回路５、第２負荷回路６及び第３負荷回路７へ供給することにより、当該第１負荷回路５、第２負荷回路６及び第３負荷回路７を動作させるようになされている。
【００１３】
ところで過電圧保護回路２０は、ＰＮＰトランジスタ１１、抵抗１２、１３、ダイオード１４、ヒューズ１５、ＮＰＮトランジスタ１６、ツェナーダイオード１７、ダイオード１８及び抵抗１９により構成される。
【００１４】
実際上、直流電源回路１０では、直流電源２とＰＮＰトランジスタ１１のエミッタＥ１とが接続され、当該直流電源２とＰＮＰトランジスタ１１のエミッタＥ１との接続点とＰＮＰトランジスタ１１のベースＢ１とが抵抗１２を介して接続され、ＤＣ−ＤＣコンバータ４とＰＮＰトランジスタ１１のコレクタＣ１とが接続されている。
【００１５】
またＰＮＰトランジスタ１１は、ベース電流を調節するための抵抗１３、電流の逆流を防止するためのダイオード１４及びヒューズ１５を介してベースＢ１が接地されている。なおダイオード１４は、そのアノードが抵抗１３に接続され、カソードがヒューズ１５と接続されている。
【００１６】
ＰＮＰトランジスタ１１では、直流電源２から供給された電源電圧がエミッタＥ１に印加すると同時に、抵抗１２を介してベースＢ１に印加するため、エミッタＥ１とベースＢ１との間で電圧差が生じてエミッタＥ１からベースＢ１へ電流が流れ、その結果、エミッタＥ１からコレクタＣ１へ電流が流れる。
【００１７】
またＮＰＮトランジスタ１６は、ＰＮＰトランジスタ１１のコレクタＣ１とＤＣ−ＤＣコンバータ４との接続点にコレクタＣ２が接続され、ＤＣ−ＤＣコンバータ４と、第１負荷回路５、第２負荷回路６及び第３負荷回路７との接続点にツェナーダイオード１７を介してベースＢ２が接続され、逆流を防止するためのダイオード１８及びヒューズ１５を介してエミッタＥ２が接地されている。なおＮＰＮトランジスタ１６のベースＢ２とエミッタＥ２は、抵抗１９を介して接続されている。
【００１８】
ツェナーダイオード１７は、ＤＣ−ＤＣコンバータ４と、第１負荷回路５、第２負荷回路６及び第３負荷回路７との接続点にカソードが接続され、ＮＰＮトランジスタ１６のベースＢ２にアノードが接続されている。
【００１９】
ここで直流電源回路１０では、ＤＣ−ＤＣコンバータ４と、第１負荷回路５、第２負荷回路６及び第３負荷回路７との接続点にツェナーダイオード１７のツェナー電圧より大きな過電圧が印加した場合、ツェナーダイオード１７に逆方向電流が流れる。
【００２０】
これによりＮＰＮトランジスタ１６は、過電圧がツェナーダイオード１７を介してベースＢ２に印加すると同時に、当該ベースＢ２に印加した電圧が抵抗１９を介してエミッタＥ２に印加するため、ベースＢ２とエミッタＥ２との間で電圧差が生じてベースＢ２からエミッタＥ２へ電流が流れ、その結果、コレクタＣ２からエミッタＥ２へ電流が流れる。
【００２１】
このとき直流電源回路１０では、直流電源２、ＰＮＰトランジスタ１１、ＮＰＮトランジスタ１６、ダイオード１８及びヒューズ１５により短絡経路が形成される。そのときヒューズ１５には、当該ヒューズ１５の定格電流より大きな電流が流れることによって破壊される。
【００２２】
従ってＰＮＰトランジスタ１１は、ヒューズ１５が破壊されたことにより、ベース電流が流れないためオフになる。これにより過電圧保護回路２０は、第１負荷回路５、第２負荷回路６及び第３負荷回路７に対して過電圧を印加させることがなく、当該第１負荷回路５、第２負荷回路６及び第３負荷回路７の破壊を防止することができる。
【特許文献１】特開2000-201429公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
ところで上述した直流電源回路１（図１）では、過電圧時、直流電源２、ヒューズ３、ＤＣ−ＤＣコンバータ４及びツェナーダイオード８により短絡経路を形成することによって、当該短絡経路に大きな電流が流れ、ヒューズ３と共にツェナーダイオード８が破壊される場合がある。このとき過電圧保護回路９は、ツェナーダイオード８へ与えられる破壊電流にばらつきがあるため、ヒューズ３が破壊される前にツェナーダイオード８が破壊されてしまうことがある。
【００２４】
このとき、過電圧保護回路９では、ツェナーダイオード８が破壊されたとしてもヒューズ３が破壊されていないため、第１負荷回路５、第２負荷回路６及び第３負荷回路７に対して過電圧を印加させることになり、第１負荷回路５、第２負荷回路６及び第３負荷回路７の破壊を防止できないという問題があった。
【００２５】
また直流電源回路１０（図２）においては、直流電源２とＤＣ−ＤＣコンバータ４との間に設けられた過電圧保護回路２０のＰＮＰトランジスタ１１を過電圧時にオフするため、直流電源２とＤＣ−ＤＣコンバータ４との間にヒューズ３を設ける構成と比して多くの部品を設けなくてはならず、そのため構成が煩雑になってしまうという問題があった。
【００２６】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、簡易な構成で過電圧時に負荷回路の破壊を確実に防止し得る過電圧保護回路を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
かかる課題を解決するため本発明の過電圧保護回路においては、直流電源と直流電圧変換器との間に直列接続されたヒューズと、直流電圧変換器と負荷回路との接続点にカソードが接続され、直流電圧変換器と所定の負荷回路との接続点に印加した電圧が所定のツェナー電圧より大きな過電圧時、逆方向電流が流れるツェナーダイオードと、一方がツェナーダイオードのアノードと接続され、他方が接地された抵抗と、ツェナーダイオードのアノードと抵抗との接続点にゲートが接続され、直流電圧変換器と負荷回路との接続点にドレインが接続され、ソースが接地され、過電圧時にゲートに電圧が印加されると、ヒューズの定格電流よりも大きなドレイン−ソース間電流を流すようにした電界効果トランジスタとを設けるようにした。
【００２８】
これにより、過電圧時にツェナーダイオードへ逆方向電流が流れると、電界効果トランジスタのゲートにゲート電圧が印加し、電界効果トランジスタのドレインからソースにドレイン−ソース間電流が流れるようになり、その結果、直流電源、ヒューズ及び電界効果トランジスタ等により短絡経路が形成されて、当該短絡経路にヒューズの定格電流よりも大きな電流が流れ、電界効果トランジスタが破壊されることなくヒューズだけを確実に破壊することができるので、負荷回路に過電圧を印加させずに済み、負荷回路の破壊を防止することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、過電圧時にツェナーダイオードへ逆方向電流が流れると、電界効果トランジスタのゲートにゲート電圧が印加し、電界効果トランジスタのドレインからソースにドレイン−ソース間電流が流れるようになり、その結果、直流電源、ヒューズ及び電界効果トランジスタ等により短絡経路が形成されて、当該短絡経路にヒューズの定格電流よりも大きな電流が流れ、電界効果トランジスタが破壊されることなくヒューズだけを確実に破壊することができるので、負荷回路に過電圧を印加させずに済み、負荷回路の破壊を防止することができ、かくして簡易な構成で過電圧時に負荷回路の破壊を確実に防止し得る過電圧保護回路を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に、図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００３１】
（１）第１の実施の形態におけるテレビジョン受像機フロントエンド部の構成
（１−１）テレビジョン受像機フロントエンド部の回路構成
図１との対応部分に同一符号を付した図３に示すように、１００は全体としてテレビジョン受像機フロントエンド部を示すが、その全てではなく、当該テレビジョン受像機フロントエンド部１００に過電圧が印加された時、当該テレビジョン受像機フロントエンド部１００の構成部品の破壊を防止するための構成部分について主に説明する。
【００３２】
テレビジョン受像機フロントエンド部１００は、直流電源２、ヒューズ３及びＤＣ−ＤＣコンバータ４が直列に接続され、信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３がＤＣ−ＤＣコンバータ４の出力側に並列接続されている。なお直流電源２の負極は、接地されている。
【００３３】
またＤＣ−ＤＣコンバータ４は、信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３を介して接地されている。
【００３４】
テレビジョン受像機フロントエンド部１００は、直流電源２から供給された電源電圧をＤＣ−ＤＣコンバータ４によって所定レベルに降圧した後、当該降圧した電圧Ｖ１を、信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３へ供給することにより、当該信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３を動作させるようになされている。
【００３５】
信号処理ＩＣ１０１は、放送局から放送されたデジタル又はアナログテレビジョン放送信号がチューナ（図示せず）を介して供給されると、当該テレビジョン放送信号に対して所定の処理を行い、その結果得られる映像データを映像処理ＩＣ１０２へ送出し、音声データを音声処理ＩＣ１０３へ送出する。
【００３６】
また信号処理ＩＣ１０１は、例えばインターネットを介して受信部（図示せず）により受信した映像コンテンツ及び音声コンテンツや、ハードディスクドライブ（図示せず）等に記憶された映像コンテンツ及び音声コンテンツが供給されると、当該映像コンテンツ及び音声コンテンツに対して所定の処理を行い、その結果得られる映像データを映像処理ＩＣ１０２へ送出し、音声データを音声処理ＩＣ１０３へ送出する。
【００３７】
映像処理ＩＣ１０２は、信号処理ＩＣ１０１からから供給された映像データに対応する映像を生成し、その生成した映像をディスプレイ（図示せず）に表示する。また音声処理ＩＣ１０３は、信号処理ＩＣ１０１から供給された音声データに対応する音声を生成し、その生成した音声をスピーカ（図示せず）を介して出力する。
【００３８】
ところで過電圧保護回路１１０は、ヒューズ３、ツェナーダイオード１１１、抵抗１１２及び電界効果トランジスタ（以下、これをＦＥＴ（Field Effect Transistor）と呼ぶ。）１１３により構成される。
【００３９】
実際上、ツェナーダイオード１１１は、ＤＣ−ＤＣコンバータ４と、信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３との接続点にカソードが接続され、アノードが抵抗１１２を介して接地されている。
【００４０】
ＦＥＴ１１３は、ＤＣ−ＤＣコンバータ４と、信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３との接続点にドレインＤ１が接続され、ツェナーダイオード１１１のアノードと抵抗１１２との接続点にゲートＧ１が接続され、ソースＳ１が接地されている。
【００４１】
ところでツェナーダイオード１１１は、そのツェナー電圧より大きな過電圧がＤＣ−ＤＣコンバータ４とツェナーダイオード１１１との接続点に印加された場合、当該ツェナーダイオード１１１に逆方向電流が流れる。
【００４２】
そのためツェナーダイオード１１１と抵抗１１２との接続点、及びＦＥＴ１１３のゲートＧ１には、過電圧からツェナー電圧分だけ降圧した電圧が印加されることになる。このとき抵抗１１２は、所定の抵抗値に設定されており、ツェナーダイオード１１１へ流れる逆方向電流を制限することにより、ツェナーダイオード１１１の破壊を防ぐことができる。
【００４３】
ＦＥＴ１１３は、ゲートＧ１に電圧が印加されると、ドレインＤ１からソースＳ１へドレイン−ソース間電流が流れる。なおＦＥＴ１１３は、ヒューズ３の定格電流より大きいドレイン−ソース間電流が流れるように設定されている。
【００４４】
これによりテレビジョン受像機フロントエンド部１００では、過電圧が印加されたとき、直流電源２、ヒューズ３、ＤＣ−ＤＣコンバータ４及びＦＥＴ１１３により短絡経路が形成され、その短絡経路にヒューズ３の定格電流より大きな電流が流れることになるため、ヒューズ３が破壊される。
【００４５】
従って過電圧保護回路１１０は、過電圧時にＦＥＴ１１３が破壊されることなくヒューズ３が破壊されることにより、信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３へ過電圧を印加されることがなく、当該信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３の破壊を防止することができる。
【００４６】
（１−２）動作及び効果
以上の構成において、過電圧保護回路１１０は、何らかの原因によりＤＣ−ＤＣコンバータ４と、信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３との接続点にツェナーダイオード１１１のツェナー電圧より大きい過電圧が印加されると、当該ツェナーダイオード１１１へ逆方向電流が流れ、ＦＥＴ１１３のゲートＧ１に過電圧からツェナー電圧分だけ降圧した電圧が印加される。
【００４７】
過電圧保護回路１１０では、ＦＥＴ１１３のゲートＧ１に電圧が印加されると、当該ＦＥＴ１１３のドレインＤ１からソースＳ１へドレイン−ソース間電流が流れることになり、その結果、直流電源２、ヒューズ３、ＤＣ−ＤＣコンバータ４及びＦＥＴ１１３により短絡経路が形成され、ヒューズ３にその定格電流よりも大きな電流が流れ、当該ヒューズ３が破壊される。
【００４８】
従って過電圧保護回路１１０は、過電圧時にＦＥＴ１１３が破壊されることなくヒューズ３が破壊されることにより、信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３へ過電圧を印加させずに済み、当該信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３の破壊を確実に防止することができる。
【００４９】
また過電圧保護回路１１０は、ツェナーダイオード１１１のアノードに抵抗１１２が接続されているため、過電圧時、ツェナーダイオード１１１へ流れる電流を制限でき、ツェナーダイオード１１１が破壊されることなく、ヒューズ３だけを確実に破壊することができる。
【００５０】
さらに過電圧保護回路１１０は、過電圧時にＦＥＴ１１３が破壊されることなくヒューズ３を確実に破壊して信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３の破壊を防止する構成として、ヒューズ３、ツェナーダイオード１１１、抵抗１１２及びＦＥＴ１１３を設けるだけでよく、直流電源回路１０（図２）のように直流電源２とＤＣ−ＤＣコンバータ４との間にＰＮＰトランジスタ１１を設ける構成と比して部品点数を少なくすることができ、かつ構成を簡素化することができる。
【００５１】
また過電圧保護回路１１０は、直流電源２とＤＣ−ＤＣコンバータ４との間にヒューズ３が接続されているため、当該ヒューズ３が過電圧時に破壊されるだけでなく、過電流時にもヒューズ３が破壊されるため、１つのヒューズ３を設けるだけで過電圧及び過電流から信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３を保護することができ、かつ信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３を過電流から保護するためのヒューズを設けなくてもよい分、部品点数を少なくすることができる。
【００５２】
以上の構成によれば、テレビジョン受像機フロントエンド部１００の過電圧保護回路１１０は、当該テレビジョン受像機フロントエンド部１００に過電圧が印加された場合、ＦＥＴ１１３が破壊されることなくヒューズ３だけを確実に破壊するようにしたことにより、簡易な構成で、信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３の破壊を確実に防止することができる。
【００５３】
（２）第２の実施の形態におけるテレビジョン受像機フロントエンド部の構成
（２−１）テレビジョン受像機フロントエンド部の回路構成
図３との対応部分に同一符号を付した図４に示すように、２００は全体としてテレビジョン受像機フロントエンド部を示し、過電圧保護回路２１０を有する構成となっており、第１の実施の形態におけるテレビジョン受像機フロントエンド部１００のＦＥＴ１１３とはＦＥＴ２１１が異なる位置に配置されている。
【００５４】
テレビジョン受像機フロントエンド部２００は、第１の実施の形態におけるテレビジョン受像機フロントエンド部１００と同様に、直流電源２、ヒューズ３及びＤＣ−ＤＣコンバータ４が直列に接続され、信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３がＤＣ−ＤＣコンバータ４の出力側に並列接続されている。
【００５５】
また過電圧保護回路２１０は、ヒューズ３、ツェナーダイオード１１１、抵抗１１２及びＦＥＴ２１１により構成される。
【００５６】
実際上、ツェナーダイオード１１１は、ＤＣ−ＤＣコンバータ４と、信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３との接続点にカソードが接続され、抵抗１１２を介してアノードが接地されている。
【００５７】
ＦＥＴ２１１は、ヒューズ３とＤＣ−ＤＣコンバータ４の入力側との接続点にドレインＤ２が接続され、ツェナーダイオード１１１のアノードと抵抗１１２との接続点にゲートＧ２が接続され、ソースＳ２が接地されている。
【００５８】
テレビジョン受像機フロントエンド部２００では、ＤＣ−ＤＣコンバータ４の出力側に過電圧が印加された場合、ツェナーダイオード１１１へ逆方向電流が流れ、ツェナーダイオード１１１と抵抗１１２との接続点、及びＦＥＴ２１１のゲートＧ２に過電圧からツェナー電圧分だけ降圧した電圧が印加されることになる。
【００５９】
ＦＥＴ２１１は、ゲートＧ２に電圧が印加されると、ドレインＤ２からソースＳ２へドレイン−ソース間電流が流れる。なおＦＥＴ２１１は、ヒューズ３の定格電流より大きいドレイン−ソース間電流が流れるように設定されている。
【００６０】
これによりテレビジョン受像機フロントエンド部２００では、過電圧が印加されたとき、直流電源２、ヒューズ３及びＦＥＴ２１１により短絡経路が形成され、その短絡経路にヒューズ３の定格電流より大きな電流が流れることになるため、ヒューズ３が破壊される。
【００６１】
従って過電圧保護回路２１０は、過電圧時にＦＥＴ２１１が破壊されることなくヒューズ３が破壊されたことにより、信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３へ過電圧を印加されることがなく、当該信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３の破壊を確実に防止することができる。
【００６２】
（２−２）動作及び効果
以上の構成において、テレビジョン受像機フロントエンド部２００の過電圧保護回路２１０は、何らかの原因によりＤＣ−ＤＣコンバータ４と、信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３との接続点にツェナーダイオード１１１のツェナー電圧より大きい過電圧が印加されると、当該ツェナーダイオード１１１へ逆方向電流が流れ、ＦＥＴ２１１のゲートＧ２に過電圧からツェナー電圧分だけ降圧した電圧が印加される。
【００６３】
過電圧保護回路２１０では、ＦＥＴ２１１のゲートＧ２に電圧が印加されると、当該ＦＥＴ２１１のドレインＤ２からソースＳ２へドレイン−ソース間電流が流れることになり、その結果、直流電源２、ヒューズ３及びＦＥＴ２１１により短絡経路が形成され、ヒューズ３にその定格電流よりも大きな電流が流れ、当該ヒューズ３が破壊される。
【００６４】
従って過電圧保護回路２１０は、過電圧時にＦＥＴ２１１が破壊されることなくヒューズ３が破壊されることにより、信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３へ過電圧を印加させずに済み、当該信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３の破壊を確実に防止することができる。
【００６５】
また過電圧保護回路２１０は、ツェナーダイオード１１１のカソードに抵抗１１２が接続されているため、過電圧時、ツェナーダイオード１１１へ流れる電流を制限でき、ツェナーダイオード１１１が破壊されることなく、ヒューズ３だけを確実に破壊することができる。
【００６６】
さらに過電圧保護回路２１０は、過電圧時にヒューズ３を確実に破壊して信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３を保護する構成として、ヒューズ３、ツェナーダイオード１１１、抵抗１１２及びＦＥＴ２１１を設けるだけでよく、直流電源回路１０（図２）のように直流電源２とＤＣ−ＤＣコンバータ４との間にＰＮＰトランジスタ１１を設ける構成と比して部品点数を少なくすることができ、かつ構成を簡素化することができる。
【００６７】
また過電圧保護回路２１０は、直流電源２とＤＣ−ＤＣコンバータ４との間にヒューズ３が接続されているため、当該ヒューズ３が過電圧時に破壊されるだけでなく、過電流時にもヒューズ３が破壊されるため、１つのヒューズ３を設けるだけで過電圧及び過電流から信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３を保護することができ、かつ信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３を過電流から保護するためのヒューズを設けなくてもよい分、部品点数を少なくすることができる。
【００６８】
ところでテレビジョン受像機フロントエンド部２００では、過電圧が印加されたとき、直流電源２、ヒューズ３及びＦＥＴ２１１により短絡経路が形成されるため、テレビジョン受像機フロントエンド部１００（図３）に過電圧が印加されたときと比して、短絡経路を形成する構成としてＤＣ−ＤＣコンバータ４が含まれないため、短絡経路を流れる電流によってＤＣ−ＤＣコンバータ４が破壊されることを完全に回避することができる。
【００６９】
以上の構成によれば、テレビジョン受像機フロントエンド部２００の過電圧保護回路２１０は、当該テレビジョン受像機フロントエンド部２００に過電圧が印加された場合、ＦＥＴ２１１が破壊されることなくヒューズ３だけを確実に破壊するようにしたことにより、簡易な構成で、信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３の破壊を確実に防止することができる。
【００７０】
（３）第３の実施の形態
図４との対応部分に同一符号を付した図５に示すように、３００は全体としてテレビジョン受像機フロントエンド部を示し、ＤＣ−ＤＣコンバータ４、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０１及び第３ＤＣ−ＤＣコンバータ３０２がヒューズ３を介して直流電源２に対して並列接続され、当該ＤＣ−ＤＣコンバータ４、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０１及び第３ＤＣ−ＤＣコンバータ３０２に対してそれぞれ過電圧保護回路２１０、第２過電圧保護回路３１０及び第３過電圧保護回路３２０が設けられている。
【００７１】
この場合、テレビジョン受像機フロントエンド部３００では、直流電源２、ヒューズ３及び第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０１が直列に接続され、信号処理ＩＣ３０３及びメモリＩＣ３１３が第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０１の出力側に並列接続されている。
【００７２】
またテレビジョン受像機フロントエンド部３００では、直流電源２、ヒューズ３及び第３ＤＣ−ＤＣコンバータ３０２が直列に接続され、信号処理ＩＣ３０３及び外部メモリ用入力電源回路３２３が第３ＤＣ−ＤＣコンバータ３０２の出力側に並列接続されている。
【００７３】
テレビジョン受像機フロントエンド部３００は、直流電源２から供給された電源電圧を第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０１によって所定レベルに降圧した後、当該降圧した電圧Ｖ２を信号処理ＩＣ３０３及びメモリＩＣ３１３へ供給することにより、当該メモリＩＣ３１３が動作するようになされている。
【００７４】
またテレビジョン受像機フロントエンド部３００は、直流電源２から供給された電源電圧を第３ＤＣ−ＤＣコンバータ３０２によって所定レベルに降圧した後、当該降圧した電圧Ｖ３を信号処理ＩＣ３０３及び外部メモリ用入力電源回路３２３へ供給することにより、当該外部メモリ用入力電源回路３２３が動作するようになされている。
【００７５】
ここで信号処理ＩＣ３０３は、ＤＣ−ＤＣコンバータ４から電圧Ｖ１、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０１から電圧Ｖ２、及び第３ＤＣ−ＤＣコンバータ３０２から電圧Ｖ３が供給されることにより動作するようになされている。
【００７６】
因みにメモリＩＣ３１３は、例えば信号処理ＩＣ３０３から供給された映像データ及び音声データを一時的に記憶する。また外部メモリ用入力電源回路３２３は、図示しないメモリカード装着部にメモリカードが装着された場合、当該メモリカードに電圧Ｖ３を供給する。
【００７７】
ところで第２過電圧保護回路３１０は、ヒューズ３、ツェナーダイオード３１１、抵抗３１２及びＦＥＴ２１１により構成される。また第３過電圧保護回路３２０は、ヒューズ３、ツェナーダイオード３２１、抵抗３２２及びＦＥＴ２１１により構成される。
【００７８】
実際上、ツェナーダイオード３１１は、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０１と、信号処理ＩＣ３０３及びメモリＩＣ３１３との接続点にカソードが接続され、抵抗３１２を介してアノードが接地されている。またツェナーダイオード３２１は、第３ＤＣ−ＤＣコンバータ３０２と、信号処理ＩＣ３０３及び外部メモリ用入力電源回路３２３との接続点にカソードが接続され、抵抗３２２を介してアノードが接地されている。
【００７９】
テレビジョン受像機フロントエンド部３００では、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０１の出力側に過電圧が印加した場合、ツェナーダイオード３１１に逆方向電流が流れ、ツェナーダイオード３１１と抵抗３１２との接続点、及びＦＥＴ２１１のゲートＧ２に過電圧からツェナー電圧分だけ降圧した電圧が印加する。
【００８０】
ＦＥＴ２１１は、ゲートＧ２に電圧が印加することにより、ドレインＤ２からソースＳ２へドレイン−ソース間電流が流れる。なおＦＥＴ２１１は、ヒューズ３の定格電流より大きいドレイン−ソース間電流が流れるように設定されている。
【００８１】
これによりテレビジョン受像機フロントエンド部３００では、直流電源２、ヒューズ３及びＦＥＴ２１１により短絡経路が形成され、その短絡経路にヒューズ３の定格電流より大きな電流が流れることになるため、ヒューズ３が破壊される。
【００８２】
従って第２過電圧保護回路３１０は、過電圧時にヒューズ３が破壊されることにより、信号処理ＩＣ３０３及びメモリＩＣ３１３へ過電圧を印加させないため、当該信号処理ＩＣ３０３及びメモリＩＣ３１３の破壊を防止することができる。
【００８３】
またテレビジョン受像機フロントエンド部３００では、第３ＤＣ−ＤＣコンバータ３０２の出力側に過電圧が印加した場合、ツェナーダイオード３２１に逆方向電流が流れ、ツェナーダイオード３２１と抵抗３２２との接続点、及びＦＥＴ２１１のゲートＧ２に過電圧からツェナー電圧分だけ降圧した電圧が印加する。
【００８４】
このとき第３過電圧保護回路３２０では、ＦＥＴ２１１のゲートＧ２に電圧が印加すると、当該ＦＥＴ２１１のドレインＤ２からソースＳ２へヒューズ３の定格電流より大きいドレイン−ソース間電流が流れ、その結果、直流電源２、ヒューズ３及びＦＥＴ２１１により短絡経路が形成され、その短絡経路にヒューズ３の定格電流より大きな電流が流れることになるため、ヒューズ３が破壊される。
【００８５】
従って第３過電圧保護回路３２０は、過電圧時にヒューズ３が破壊されることにより、信号処理ＩＣ３０３及び外部メモリ入力電源回路３２３へ過電圧を印加させないため、当該信号処理ＩＣ３０３及び外部メモリ入力電源回路３２３の破壊を防止することができる。
【００８６】
このようにテレビジョン受像機フロントエンド部３００では、ＤＣ−ＤＣコンバータ４、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０１及び第３ＤＣ−ＤＣコンバータ３０２が直流電源２に対して並列接続されている場合、１つのヒューズ３及び１つのＦＥＴ２１１を用いることにより、過電圧保護回路２１０、第２過電圧保護回路３１０及び第３過電圧保護回路３２０を構成することができる。そのため、過電圧保護回路２１０、第２過電圧保護回路３１０及び第３過電圧保護回路３２０は、１つのＦＥＴ２１１を設けるだけでよく、過電圧保護回路２１０、第２過電圧保護回路３１０及び第３過電圧保護回路３２０に対してそれぞれＦＥＴ２１１を設けなくてもよい分、部品点数を減らすことができるので、小型化が可能となり、かつ簡易な構成にすることができる。
【００８７】
（４）他の実施の形態
なお上述した第３の実施の形態においては、過電圧保護回路２１０、第２過電圧保護回路３１０及び第３過電圧保護回路３２０をヒューズ３を介して直流電源２に並列接続するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、過電圧保護回路２１０、第２過電圧保護回路３１０及び第３過電圧保護回路３２０を任意に組み合わせてヒューズ３を介して直流電源２に並列接続するようにしても良いし、また複数の過電圧保護回路をヒューズ３を介して直流電源２に並列接続するようにしても良い。
【００８８】
この場合、例えば図４及び図５との対応部分に同一符号を付した図６に示すように、テレビジョン受像機フロントエンド部４００は、ＤＣ−ＤＣコンバータ４及び第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０１がヒューズ３を介して直流電源２に対して並列接続され、当該ＤＣ−ＤＣコンバータ４及び第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０１に対してそれぞれ過電圧保護回路２１０及び第２過電圧保護回路３１０が設けられている。
【００８９】
このようにテレビジョン受像機フロントエンド部４００では、ＤＣ−ＤＣコンバータ４及び第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０１が直流電源２に対して並列接続されている場合、１つのヒューズ３及び１つのＦＥＴ２１１を用いることにより、過電圧保護回路２１０及び第２過電圧保護回路３１０を構成することができ、第３の実施の形態におけるテレビジョン受像機フロントエンド部３００と同様に、部品点数を減らすことができるので、小型化が可能となり、かつ簡易な構成にすることができる。
【００９０】
また上述した実施の形態においては、直流電圧変換器としてＤＣ−ＤＣコンバータ４、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ３０１及び第３ＤＣ−ＤＣコンバータ３０２等を設けるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばシリーズレギュレータ等を設けるようにしても良い。
【００９１】
さらに上述した実施の形態においては、負荷回路として信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２、音声処理ＩＣ１０３、メモリＩＣ３１３及び外部メモリ用入力電源回路３２３等を設けるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば、イーサネット（登録商標）ドライバ、ＨＤＭＩ（High Definition Multimedia Interface）ドライバ等を設けるようにしても良い。
【００９２】
さらに上述した実施の形態においては、負荷回路として例えば信号処理ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３をＤＣ−ＤＣコンバータ４に対して並列接続するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、負荷回路として例えば信号処理回路ＩＣ１０１、映像処理ＩＣ１０２及び音声処理ＩＣ１０３のいずれか１つをＤＣ−ＤＣコンバータ４に接続するようにしても良く、また任意の数の負荷回路をＤＣ−ＤＣコンバータ４に対して並列接続するようにしても良い。
【００９３】
さらに上述した実施の形態においては、ヒューズとしてヒューズ３、ツェナーダイオードとしてツェナーダイオード１１１、抵抗として抵抗１１２、電界効果トランジスタとしてＦＥＴ１１３又はＦＥＴ２１１によって本発明の過電圧保護装置１１０又は過電圧保護回路２１０を構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、その他種々の構成でなるヒューズ、ツェナーダイオード、抵抗、ＦＥＴによって過電圧保護回路を構成するようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明の過電圧保護回路は、例えばテレビジョン受像機フロントエンド部以外にも、パーソナルコンピュータ、カーオーディオ、ビデオレコーダ等のその他種々に実装された過電圧保護回路に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】従来の直流電源回路構成（１）を示す略線図である。
【図２】従来の直流電源回路構成（２）を示す略線図である。
【図３】第１の実施の形態におけるテレビジョン受像機フロントエンド部の回路構成を示す略線図である。
【図４】第２の実施の形態におけるテレビジョン受像機フロントエンド部の回路構成を示す略線図である。
【図５】第３の実施の形態におけるテレビジョン受像機フロントエンド部の回路構成を示す略線図である。
【図６】他の実施の形態におけるテレビジョン受像機フロントエンド部の回路構成を示す略線図である。
【符号の説明】
【００９６】
１、１０……直流電源回路、２……直流電源、３、１５……ヒューズ、４……ＤＣ−ＤＣコンバータ、５……第１負荷回路、６……第２負荷回路、７……第３負荷回路、８、１７，１１１、３１１、３２１……ツェナーダイオード、９、２０、１１０、２１０……過電圧保護回路、１１……ＰＮＰトランジスタ、１２、１３、１９、１１２、３１２、３２２……抵抗、１４、１８……ダイオード、１６……ＮＰＮトランジスタ、１００、２００、３００、４００……テレビジョン受像機フロントエンド部、１０１、３０３……信号処理ＩＣ、１０２……映像処理ＩＣ、１０３……音声処理ＩＣ、１１３、２１１……ＦＥＴ、３０１……第２ＤＣ−ＤＣコンバータ、３０２……第３ＤＣ−ＤＣコンバータ、３１０……第２過電圧保護回路、３１３……メモリＩＣ、３２０……第３過電圧保護回路、３２３……外部メモリ用入力電源回路。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源と直流電圧変換器との間に直列接続されたヒューズと、
上記直流電圧変換器と所定の負荷回路との接続点にカソードが接続され、上記直流電圧変換器と上記負荷回路との接続点にツェナー電圧より大きな過電圧が印加された時、逆方向電流が流れるツェナーダイオードと、
一方が上記ツェナーダイオードのアノードと接続され、他方が接地された抵抗と、
上記ツェナーダイオードのアノードと上記抵抗との接続点にゲートが接続され、上記直流電圧変換器と上記負荷回路との接続点にドレインが接続され、ソースが接地され、過電圧時に上記ゲートへゲート電圧が印加されたとき、上記ヒューズの定格電流よりも大きなドレイン−ソース間電流を流すようにした電界効果トランジスタと
を具えることを特徴とする過電圧保護回路。
【請求項２】
直流電源と直流電圧変換器との間に直列接続されたヒューズと、
上記直流電圧変換器と所定の負荷回路との接続点にカソードが接続され、上記直流電圧変換器と上記負荷回路との接続点にツェナー電圧より大きな過電圧が印加された時、逆方向電流が流れるツェナーダイオードと、
一方が上記ツェナーダイオードのアノードと接続され、他方が接地された抵抗と、
上記ツェナーダイオードのアノードと上記抵抗との接続点にゲートが接続され、上記直流電源と上記直流電圧変換器との接続点にドレインが接続され、ソースが接地され、過電圧時に上記ゲートへゲート電圧が印加されたとき、上記ヒューズの定格電流よりも大きなドレイン−ソース間電流を流すようにした電界効果トランジスタと
を具えることを特徴とする過電圧保護回路。
【請求項３】
上記ツェナーダイオードは、
複数個設けられ、上記ヒューズを介して上記直流電源に対して並列接続された複数の上記直流電圧変換器と、当該複数の上記直流電圧変換器にそれぞれ接続された複数の上記負荷回路との接続点にそれぞれカソードが接続され、
上記抵抗は、
複数個設けられ、上記複数のツェナーダイオードのアノードとそれぞれ接続される
ことを特徴とする請求項２に記載の過電圧保護回路。
【請求項１】
直流電源と直流電圧変換器との間に直列接続されたヒューズと、
上記直流電圧変換器と所定の負荷回路との接続点にカソードが接続され、上記直流電圧変換器と上記負荷回路との接続点にツェナー電圧より大きな過電圧が印加された時、逆方向電流が流れるツェナーダイオードと、
一方が上記ツェナーダイオードのアノードと接続され、他方が接地された抵抗と、
上記ツェナーダイオードのアノードと上記抵抗との接続点にゲートが接続され、上記直流電圧変換器と上記負荷回路との接続点にドレインが接続され、ソースが接地され、過電圧時に上記ゲートへゲート電圧が印加されたとき、上記ヒューズの定格電流よりも大きなドレイン−ソース間電流を流すようにした電界効果トランジスタと
を具えることを特徴とする過電圧保護回路。
【請求項２】
直流電源と直流電圧変換器との間に直列接続されたヒューズと、
上記直流電圧変換器と所定の負荷回路との接続点にカソードが接続され、上記直流電圧変換器と上記負荷回路との接続点にツェナー電圧より大きな過電圧が印加された時、逆方向電流が流れるツェナーダイオードと、
一方が上記ツェナーダイオードのアノードと接続され、他方が接地された抵抗と、
上記ツェナーダイオードのアノードと上記抵抗との接続点にゲートが接続され、上記直流電源と上記直流電圧変換器との接続点にドレインが接続され、ソースが接地され、過電圧時に上記ゲートへゲート電圧が印加されたとき、上記ヒューズの定格電流よりも大きなドレイン−ソース間電流を流すようにした電界効果トランジスタと
を具えることを特徴とする過電圧保護回路。
【請求項３】
上記ツェナーダイオードは、
複数個設けられ、上記ヒューズを介して上記直流電源に対して並列接続された複数の上記直流電圧変換器と、当該複数の上記直流電圧変換器にそれぞれ接続された複数の上記負荷回路との接続点にそれぞれカソードが接続され、
上記抵抗は、
複数個設けられ、上記複数のツェナーダイオードのアノードとそれぞれ接続される
ことを特徴とする請求項２に記載の過電圧保護回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−１７７８６５（Ｐ２００９−１７７８６５Ａ）
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１０６７０（Ｐ２００８−１０６７０）
【出願日】平成２０年１月２１日（２００８．１．２１）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月２１日（２００８．１．２１）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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